[发明专利]具有解耦非球面的球面镜

权利要求书

1.一种解耦非球面光学元件和鸟浴光学元件的装置，包括：

用于提供图像光的显示器；

用于将所述图像光进行分束的分束器；

用于从所述分束器接收所述图像光的鸟浴光学元件，所述鸟浴光学元件反射并准直化所述图像光；以及

与所述分束器以及所述鸟浴光学元件分开的非球面光学元件，用于纠正所述图像光中的像差，所述图像光在从所述鸟浴光学元件反射回之后通过所述非球面光学元件；

置于所述鸟浴光学元件和所述分束器之间的四分之一波阻滞器，其中所述图像光在从所述鸟浴光学元件被反射回之后通过所述非球面光学元件和所述四分之一波阻滞器。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述非球面光学元件包括第一和第二非球面凹凸透镜，

其中所述鸟浴光学元件是球面鸟浴镜，

其中所述显示器是微显示器，

其中所述球面鸟浴镜反射并准直化所述图像光至外部出射光瞳，以及

其中所述第一和第二非球面凹凸透镜被置于所述球面鸟浴镜和所述外部出射光瞳之间。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述非球面光学元件包括非球面凹凸透镜，

其中所述鸟浴光学元件是球面鸟浴镜；

其中所述显示器包括微显示器，以及

其中所述非球面凹凸透镜被置于所述球面鸟浴镜和所述分束器之间。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：

置于所述鸟浴光学元件和所述分束器之间的双合透镜；以及

置于所述分束器和外部出射光瞳之间的颜色选择过滤器，

其中所述非球面光学元件包括置于所述分束器和所述外部出射光瞳之间的非球面凹凸双合透镜，

其中所述鸟浴光学元件是球面鸟浴镜；

其中所述显示器包括微显示器，

其中所述分束器是从由立方体、板、线格偏振器和内部折射分束器构成的组中选择的一种类型的分束器。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，包括：

包括至少一个光源的照明单元，

其中所述微显示器通过反射来自所述至少一个光源的光来输出所述图像光。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，进一步包括用于偏振化所述图像光的至少一个偏振器，

其中所述微显示器是自发射微显示器。

7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，包括：

用于将来自所述微显示器的图像光反射到所述分束器的反射表面；

置于所述反射表面和所述分束器之间的球面双合透镜；

置于所述球面双合透镜和所述反射表面之间的预偏振器；以及

置于所述微显示器和所述反射表面之间的场纠正器。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置被包括在近眼显示器设备的投影光引擎中，所述近眼显示器设备包括所述投影光引擎和包括波导的近眼显示器。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述投影光引擎被包括在外壳中，其中所述投影光引擎在所述外壳外部的出射光瞳处输出所述图像光。

10.一种解耦非球面光学元件和鸟浴光学元件的方法，包括：

将图像光沿第一光学路径引导至鸟浴反射镜；

通过所述鸟浴反射镜准直化所述图像光并沿第二光学路径反射所述图像光到所述鸟浴反射镜的外壳外的出射光瞳；

通过偏振分束器在所述第一光学路径和所述第二光学路径中的至少一者中将所述图像光偏振化；以及

通过沿第二光学路径与所述鸟浴反射镜分开放置的非球面光学元件纠正所述图像光的光学像差，所述图像光在从所述鸟浴光学元件反射回之后通过所述非球面光学元件和置于所述鸟浴反射镜和所述偏振分束器之间的四分之一波阻滞器。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，包括：

在衍射波导的输入处接收来自所述第一光学路径的图像光。